JP2022084200A - Housing for power storage module and power storage module - Google Patents

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広治 南谷
Koji Minamitani
克美 田中
Katsumi Tanaka
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Abstract

To provide a housing for a power storage module which is excellent in form stability.SOLUTION: A housing for a power storage module includes a battery housing part 15 covered with a skin sheet 10, and is configured to store a plurality of single cells 2 where cases are filled with battery elements in the battery housing part 15. The skin sheet 10 is composed of a laminate material L1 having a barrier layer 51, a heat adhesive layer 52 that is laminated on an inner face side of the barrier layer 51 and is made of a resin, and a protective layer 53 that is laminated on an outer face side of the barrier layer 51 and is made of a resin. The barrier layer 51 is composed of austenitic stainless steel, and has elongation controlled to be 40% to 60%, Vickers hardness controlled to be 140-200, and a modulus of longitudinal elasticity controlled to be 190 kN/mm2 to 210 kN/mm2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、電動工具や電気自動車、電動自転車等のモーターに電力を供給する際、再生可能エネルギーや非常電源を蓄電する際等に使用されるパワーモジュール等の蓄電モジュールおよび蓄電モジュール用筐体に関する。 The present invention relates to a power storage module such as a power module used for supplying power to a motor of an electric tool, an electric vehicle, an electric bicycle, etc., and for storing renewable energy or an emergency power source, and a housing for the power storage module. ..

電気自動車や電車等の駆動系のモーターを駆動するバッテリー等の蓄電モジュールや、家庭用、工業用の定置型の蓄電モジュールは、瞬間的に大きな電気エネルギー（電力）を必要とするため高出力（ハイパワー）が要求される。 Power storage modules such as batteries that drive the motors of drive systems such as electric vehicles and trains, and stationary power storage modules for home and industry use high output (electric power) because they require a large amount of electrical energy (electric power) instantaneously. High power) is required.

一方、正極負極１対の電池要素（ベアセル）を含む単電池の出力は、電池を構成する正極負極の活物質の組み合わせによって決定されるため、出力には限界があり、高出力を得ることが困難である。従って、所望の高出力のエネルギーを得るためには、蓄電モジュール用の外包体内に、複数対の電池要素を直列に配置して組み込んだパワーモジュール等の蓄電モジュール（蓄電デバイスモジュール）を採用するのが通例である。 On the other hand, since the output of a cell containing a pair of positive and negative electrodes (bare cell) is determined by the combination of active materials of the positive and negative electrodes constituting the battery, the output is limited and high output can be obtained. Have difficulty. Therefore, in order to obtain the desired high output energy, a power storage module (power storage device module) such as a power module in which a plurality of pairs of battery elements are arranged and incorporated in series in the outer capsule for the power storage module is adopted. Is customary.

パワーモジュールにおいては、外包体の内部に、正極負極１対の電池要素とセパレータとを交互に直列に配置した積層体を電解質中で封入した積層タイプの蓄電デバイスと、金属製ケース内に電池要素が封入された乾電池（円筒形電池、角型電池等）や袋状のラミネート材に電池要素が封入されたラミネート型電池等の同じ種類の単電池を複数個まとめて一体化した組電池タイプの蓄電デバイスとがある。 In the power module, a laminated type power storage device in which a laminated body in which a pair of positive and negative battery elements and a separator are alternately arranged in series inside the outer package is enclosed in an electrolyte, and a battery element in a metal case. A combined battery type that integrates multiple cells of the same type, such as dry batteries (cylindrical batteries, square batteries, etc.) in which batteries are enclosed, and laminated batteries in which battery elements are enclosed in a bag-shaped laminate material. There is a power storage device.

積層タイプの蓄電モジュールは、電解質中で電池要素が直列に配置されているため、隣り合う電池要素の電極間の接点部に電解質が回り込む可能性があるため、当該接点部に腐食が生じ易いという問題を抱えている。 In the laminated type power storage module, since the battery elements are arranged in series in the electrolyte, the electrolyte may wrap around the contact portion between the electrodes of the adjacent battery elements, so that the contact portion is likely to be corroded. I have a problem.

一方、下記特許文献１，２に示す組電池タイプの蓄電モジュールは、電解質は各電池ケース内に封入されて、各単電池の電極はケース外に配置されるため、隣り合う単電池の電極間の接点部に電解質が回り込むことがなく、当該接点部に腐食が生じるのを有効に防止することができる。 On the other hand, in the assembled battery type power storage module shown in Patent Documents 1 and 2 below, the electrolyte is enclosed in each battery case and the electrodes of each cell are arranged outside the case. The electrolyte does not wrap around the contact portion of the above, and it is possible to effectively prevent corrosion of the contact portion.

このような組電池タイプの蓄電モジュールにおいては、使用用途に応じて様々な工夫が施されている。 In such an assembled battery type power storage module, various measures have been taken according to the intended use.

例えば特許文献１に示す蓄電モジュールは、金属製の筐体内に複数の単電池が配置されて構成されている。さらに特許文献２に示す蓄電モジュールは、複数の単電池を熱収縮性樹脂フィルムでひとまとめにしてパッケージングして構成されている。また特許文献３に示す蓄電モジュールは、アルミニウム箔に熱融着性樹脂が積層された２枚のラミネートシート（フィルム）の外周縁部を熱融着して作製した袋状の外包体（筐体）内に複数の単電池が収容されて構成されている。 For example, the power storage module shown in Patent Document 1 is configured by arranging a plurality of cells in a metal housing. Further, the power storage module shown in Patent Document 2 is configured by packaging a plurality of cell cells together with a heat-shrinkable resin film. Further, the power storage module shown in Patent Document 3 is a bag-shaped outer package (housing) manufactured by heat-sealing the outer peripheral edges of two laminated sheets (films) in which a heat-sealing resin is laminated on an aluminum foil. ) Contains a plurality of cell cells.

特許第５０５７７０６号Patent No. 5057706 特許第５４２９７７３号Patent No. 5429773 特許第５４５９３９８号Patent No. 5459398

しかしながら、特許文献１に示す蓄電モジュールにおいては、筐体が金属製であるため、高重量化を来すとともに、電気絶縁性の面で不安が生じるという課題があった。 However, in the power storage module shown in Patent Document 1, since the housing is made of metal, there is a problem that the weight is increased and there is anxiety in terms of electrical insulation.

また特許文献２に示す蓄電モジュールにおいては、外包体（筐体）が熱収縮性の樹脂フィルムで構成されているため、放熱性や強度の面で不安が生じるという課題があった。 Further, in the power storage module shown in Patent Document 2, since the outer package (housing) is made of a heat-shrinkable resin film, there is a problem that anxiety arises in terms of heat dissipation and strength.

また特許文献３に示す蓄電モジュールにおいては、外包体としてのラミネートシートの強度を十分に確保するための具体的な対策が記載されておらず、外部から振動や衝撃を受けた際に変形するおそれがあり、形状保持性（形状安定性）の点において未だ改良の余地が残されているという課題があった。 Further, the power storage module shown in Patent Document 3 does not describe specific measures for ensuring sufficient strength of the laminated sheet as an outer package, and may be deformed when subjected to vibration or impact from the outside. There is a problem that there is still room for improvement in terms of shape retention (shape stability).

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、放熱性、電気絶縁性、強度および形状保持性に優れた蓄電モジュールおよび蓄電モジュール用筐体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is intended to provide a power storage module and a housing for a power storage module having excellent heat dissipation, electrical insulation, strength and shape retention while reducing the weight. The purpose.

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。 In order to solve the above problems, the present invention comprises the following means.

［１］表皮シートによって覆われた電池収容部を備え、ケース内に電池要素が封入された単電池が前記電池収容部に複数収容可能に構成された蓄電モジュール用筐体であって、
前記表皮シートが、バリア層と、そのバリア層の内面側に積層された樹脂製の熱接着層と、前記バリア層の外面側に積層された樹脂製の保護層とを備えたラミネート材によって構成され、
前記バリア層は、オーステナイト系のステンレスによって構成されるとともに、伸びが４０％～６０％、ビッカース硬度が１４０～２００、縦弾性係数が１９０ｋＮ／ｍｍ２～２１０ｋＮ／ｍｍ２に調整されていることを特徴とする蓄電モジュール用筐体。 [1] A storage module housing having a battery accommodating portion covered with a skin sheet and having a battery element enclosed in a case so that a plurality of cell cells can be accommodated in the battery accommodating portion.
The skin sheet is composed of a laminated material including a barrier layer, a resin-made heat-adhesive layer laminated on the inner surface side of the barrier layer, and a resin-made protective layer laminated on the outer surface side of the barrier layer. Being done
The barrier layer is made of austenitic stainless steel and has an elongation of 40% to 60%, a Vickers hardness of 140 to 200, and a longitudinal elastic modulus of 190 kN / mm 2 to 210 kN / mm 2 . A characteristic housing for a power storage module.

［２］前記電池収容部の内面が、単電池の外面に固着可能に構成されている前項１に記載の蓄電モジュール用筐体。 [2] The housing for a power storage module according to item 1 above, wherein the inner surface of the battery accommodating portion is configured so as to be fixed to the outer surface of the cell.

［３］前記バリア層の厚さが、２０μｍ～１５０μｍに調整されている前項１または２に記載の蓄電モジュール用筐体。 [3] The storage module housing according to item 1 or 2 above, wherein the thickness of the barrier layer is adjusted to 20 μm to 150 μm.

［４］重ね合わされた２枚の前記表皮シートが、互いの外周縁部同士が接合されて形成されている前項１～３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール用筐体。 [4] The housing for a power storage module according to any one of items 1 to 3 above, wherein the two laminated skin sheets are formed by joining the outer peripheral edges of each other.

［５］前項１～４のいずれか１項に記載の筐体を備え、
ケース内に電池要素が封入された単電池が、前記筐体の電池収容部に複数収容されていることを特徴とする蓄電モジュール。 [5] The housing according to any one of the above items 1 to 4 is provided.
A power storage module characterized in that a plurality of cell cells in which a battery element is enclosed in a case are housed in a battery housing portion of the housing.

［６］前記電池収容部の内面が、単電池の外面に固着されている前項５に記載の蓄電モジュール。 [6] The power storage module according to item 5 above, wherein the inner surface of the battery accommodating portion is fixed to the outer surface of the cell.

発明［１］の蓄電モジュール用筐体によれば、ラミネート材製の表皮シートによって構成されているため、金属製のものと比較して、軽量化を図ることができるとともに、電気絶縁性を向上させることができる。さらに表皮シートのバリア層であるステンレスの伝熱性が高いため、放熱性を向上させることができる。その上さらに本発明の蓄電モジュールは、表皮シートのバリア層は特定のステンレスによって構成されているため、良好な成形性を確保できて、成形後における強度および形状保持性も向上させることができる。 According to the housing for the power storage module of the invention [1], since it is composed of a skin sheet made of a laminated material, it is possible to reduce the weight and improve the electrical insulation property as compared with the case made of metal. Can be made to. Furthermore, since stainless steel, which is the barrier layer of the skin sheet, has high heat transfer properties, heat dissipation can be improved. Further, in the power storage module of the present invention, since the barrier layer of the skin sheet is made of a specific stainless steel, good moldability can be ensured, and strength and shape retention after molding can be improved.

発明［２］の蓄電モジュール用筐体によれば、単電池を固着できるように構成されているため、単電池を安定した状態で保持でき、外部から衝撃や振動を受けた場合であっても、単電池の位置ずれを防止でき、短絡の発生等を有効に防止することができる。 According to the housing for the power storage module of the present invention [2], since the cell is configured so that the cell can be fixed, the cell can be held in a stable state even when it receives an impact or vibration from the outside. , The misalignment of the cell can be prevented, and the occurrence of a short circuit can be effectively prevented.

発明［３］の蓄電モジュール用筐体によれば、表皮シートのバリア層を特定の厚みに設定しているため、上記の効果をより確実に得ることができる。 According to the housing for the power storage module of the present invention [3], since the barrier layer of the skin sheet is set to a specific thickness, the above effect can be obtained more reliably.

発明［４］の蓄電モジュール用筐体によれば、２枚の表皮シートを重ね合わせて形成しているため、適切な形状に形成できて、所望の性能を有する蓄電モジュールを確実に形成することができる。 According to the housing for the power storage module of the present invention [4], since the two skin sheets are formed by superimposing the two skin sheets, the power storage module can be formed into an appropriate shape and has the desired performance. Can be done.

発明［５］の蓄電モジュールによれば、上記と同様に、軽量化を図りつつ、放熱性、電気絶縁性、成形性、強度および形状保持性を向上させることができる。 According to the power storage module of the invention [5], it is possible to improve heat dissipation, electrical insulation, moldability, strength and shape retention while reducing the weight as described above.

発明［６］の蓄電モジュールによれば、単電池を固着しているため、単電池を安定した状態で保持でき、外部から衝撃や振動を受けた場合であっても、単電池の位置ずれを防止でき、短絡の発生等を有効に防止することができる。 According to the power storage module of the invention [6], since the cell is fixed, the cell can be held in a stable state, and the position of the cell can be displaced even when it receives an impact or vibration from the outside. It can be prevented and the occurrence of a short circuit can be effectively prevented.

図１はこの発明の実施形態である蓄電モジュールを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a power storage module according to an embodiment of the present invention. 図２は実施形態の蓄電モジュールを示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing the power storage module of the embodiment. 図３は実施形態の蓄電モジュールを分解して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the power storage module of the embodiment in an exploded manner. 図４は実施形態の蓄電モジュールに適用されたラミネート材を説明するためのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining a laminated material applied to the power storage module of the embodiment.

図１～図３はこの発明の実施形態である蓄電モジュールを示す図である。以下の説明においては発明の理解を容易にするため、図２の左右方向を「前後方向（長さ方向）」とし、図２の上下方向を「上下方向（厚さ方向）」とし、図２の紙面に対し垂直な方向を「幅方向（左右方向）」として説明する。 1 to 3 are diagrams showing a power storage module according to an embodiment of the present invention. In the following description, in order to facilitate the understanding of the invention, the left-right direction of FIG. 2 is referred to as the "front-back direction (length direction)", the vertical direction of FIG. 2 is referred to as the "vertical direction (thickness direction)", and FIG. The direction perpendicular to the paper surface of is described as the "width direction (horizontal direction)".

図１～図３に示すように、本第１実施形態の蓄電モジュールは、ケーシング（容器）としての筐体（蓄電モジュール用筐体）１と、筐体１内に収容される単電池２と、単電池２に対し電気の出し入れを行うためのタブリード８ａ，８ｂとを基本的な構成要素として備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the power storage module of the first embodiment includes a housing (housing for a power storage module) 1 as a casing (container) and a cell 2 housed in the housing 1. , The tab leads 8a and 8b for inputting and removing electricity to and from the cell 2 are provided as basic components.

筐体１は、上下２枚の表皮シート１０によって構成されている。表皮シート１０は、後述するラミネート材Ｌ１によって構成されており、深絞り成形や、押出成型等の手法を用いて成形加工されている。上側の表皮シート１０は、下側の表皮シート１０に対し上下を反転させた形状であり、両表皮シート１０は実質的に同じ形状を有している。 The housing 1 is composed of two upper and lower skin sheets 10. The skin sheet 10 is made of a laminated material L1 described later, and is formed by a method such as deep drawing molding or extrusion molding. The upper skin sheet 10 has a shape that is upside down with respect to the lower skin sheet 10, and both skin sheets 10 have substantially the same shape.

本実施形態においては、下側の表皮シート１０は、外周縁部を除く中間領域全域が下方に凹陥形成されて、直方体形状の凹陥部１１が形成されるとともに、凹陥部１１の開口縁部外周に外方突出状のフランジ部１２が一体に形成されている。 In the present embodiment, the lower skin sheet 10 is formed with a downward recess in the entire intermediate region excluding the outer peripheral edge portion, a rectangular parallelepiped recessed portion 11 is formed, and the outer periphery of the opening edge portion of the recessed portion 11 is formed. The outwardly protruding flange portion 12 is integrally formed.

上側の表皮シート１０は、既述した通り下側の表皮シート１０を上下に反転させた形状であり、直方体形状の凹陥部１１が上方に膨出するように形成されるとともに、その凹陥部（膨出部）１１の外周縁部に外方突出状にフランジ部１２が一体形成されることとなる。 As described above, the upper skin sheet 10 has a shape in which the lower skin sheet 10 is turned upside down, and the rectangular parallelepiped recessed portion 11 is formed so as to bulge upward, and the recessed portion (the recessed portion). The flange portion 12 is integrally formed on the outer peripheral edge portion of the bulging portion) 11 so as to project outward.

表皮シート１０は、柔軟性および可撓性を有するラミネートシートないしフィルムであるラミネート材Ｌ１によって構成されている。 The skin sheet 10 is composed of a laminated material L1 which is a laminated sheet or film having flexibility and flexibility.

図４に示すようにラミネート材Ｌ１は、金属（金属箔）製のバリア層５１と、そのバリア層５１の一面（内面）に接着剤を介して積層された熱融着性の熱接着層５２と、バリア層５１の他面（外面）に接着剤を介して積層された耐熱性の保護層５３とを備えている。なお本実施形態において「箔」という用語は、フィルム、シート、薄板も含む意味で用いられている。 As shown in FIG. 4, the laminating material L1 is a heat-sealing heat-adhesive layer 52 laminated on a metal (metal leaf) barrier layer 51 and one surface (inner surface) of the barrier layer 51 via an adhesive. And a heat-resistant protective layer 53 laminated on the other surface (outer surface) of the barrier layer 51 via an adhesive. In this embodiment, the term "foil" is used to include a film, a sheet, and a thin plate.

バリア層５１を構成する金属としては、ステンレス（ステンレス箔）が用いられる。 Stainless steel (stainless steel foil) is used as the metal constituting the barrier layer 51.

本実施形態において、バリア層５１を構成するステンレスとしては、ＪＩＳ記号（ＳＵＳ記号）がＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス（ステンレス箔）を用いる必要があり、特にＳＵＳ３０４を用いるのが好ましい。すなわちこのステンレスは、フェライト系、マルテンサイト系等の他のステンレスや、アルミニウム箔、銅箔等の他の金属箔と比較して、伸び易く成形性に優れており、良好な成形性を得ることができ、表皮シート１０を所望の形状に確実に形成することができる。 In the present embodiment, as the stainless steel constituting the barrier layer 51, it is necessary to use austenitic stainless steel (stainless steel foil) whose JIS symbol (SUS symbol) is SUS304, SUS301, SUS316, etc., and it is particularly preferable to use SUS304. .. That is, this stainless steel is easy to stretch and has excellent formability as compared with other stainless steels such as ferritic stainless steel and martensitic stainless steel and other metal foils such as aluminum foil and copper foil, and good formability can be obtained. The skin sheet 10 can be reliably formed into a desired shape.

また本実施形態において、バリア層５１のステンレス箔は、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠して測定した伸びが４０％～６０％（下限値「４０％」および上限値「６０％」を含む、以下同じ）、ＪＩＳ Ｚ２２４４（２００９）に準拠して測定したビッカース硬度（ビッカース硬さ）が１４０～２００、ＪＩＳ Ｚ２２８０（１９９３）に準拠して測定した縦弾性係数が１９０ｋＮ／ｍｍ２～２１０ｋＮ／ｍｍ２に調整されている。バリア層５１の機械的性質（物性値）をこれらの値に調整することによって、軽量で、成形性に優れ、さらに成形後の形状保持性（強度）に優れるため、外部から衝撃や振動を受けた場合でも、変形し難い成形品（筐体１）に形成することができる。従って後述するように筐体１内に収容されている単電池２や内部のリード線２１ａ、２１ｂの変形や位置ずれによる短絡の発生を有効に防止することができる。 Further, in the present embodiment, the stainless steel foil of the barrier layer 51 has an elongation of 40% to 60% (including a lower limit value "40%" and an upper limit value "60%" measured in accordance with JIS Z2241 (2011). The same), the Vickers hardness (Vickers hardness) measured according to JIS Z2244 (2009) is 140 to 200, and the longitudinal elasticity coefficient measured according to JIS Z2280 (1993) is 190 kN / mm 2 to 210 kN / mm 2 . It has been adjusted to. By adjusting the mechanical properties (physical property values) of the barrier layer 51 to these values, it is lightweight, has excellent moldability, and has excellent shape retention (strength) after molding, so that it receives impacts and vibrations from the outside. Even in this case, it can be formed into a molded product (housing 1) that is not easily deformed. Therefore, as will be described later, it is possible to effectively prevent the occurrence of a short circuit due to deformation or misalignment of the cell 2 housed in the housing 1 and the internal lead wires 21a and 21b.

なおバリア層５１の両面は、樹脂層（熱融着層５２および保護層５２）が設けられるため、十分な絶縁性を確保することができる。 Since resin layers (heat fusion layer 52 and protective layer 52) are provided on both sides of the barrier layer 51, sufficient insulating properties can be ensured.

バリア層５１は、厚みを２０μｍ～１５０μｍに設定するのが良く、より好ましくは４０μｍ～１００μｍに設定するのが良い。すなわちバリア層５１の厚みを上記の特定の厚さに設定する場合には、成形後の十分な形状安定性（強度）およびバリア性を確保しつつ、成形加工性を向上させることができる。換言すると、バリア層５１の厚みが薄過ぎる場合には、成形後に所望のバリア性および形状安定性が得られないおそれがあり、逆にバリア層５１の厚みが厚過ぎる場合には、柔軟性が低下し、成形加工性が低下するおそれがある。 The thickness of the barrier layer 51 is preferably set to 20 μm to 150 μm, more preferably 40 μm to 100 μm. That is, when the thickness of the barrier layer 51 is set to the above-mentioned specific thickness, it is possible to improve the molding processability while ensuring sufficient shape stability (strength) and barrier properties after molding. In other words, if the thickness of the barrier layer 51 is too thin, the desired barrier properties and shape stability may not be obtained after molding, and conversely, if the thickness of the barrier layer 51 is too thick, flexibility may be obtained. It may be lowered and the molding processability may be lowered.

バリア層５１は、両面あるいは片面に下地層を設けておくのが好ましい。下地層は、クロメート処理、ケイ酸塩処理、ジルコニウム系化成処理等で形成される化成被膜によって構成されるものが好ましい。 It is preferable that the barrier layer 51 is provided with a base layer on both sides or one side. The underlayer is preferably composed of a chemical conversion coating formed by chromate treatment, silicate treatment, zirconium-based chemical conversion treatment, or the like.

下地層の付着量は処理方法によって異なるが、例えば金属箔の化成処理におけるクロム付着量（片面あたりの場合）は、０．１ｍｇ／ｍ２～５０ｍｇ／ｍ２に設定するのが良く、より好ましくは２ｍｇ／ｍ２～２０ｍｇ／ｍ２に設定するのが良い。 The amount of adhesion of the base layer varies depending on the treatment method, but for example, the amount of chromium adhesion (in the case of one side) in the chemical conversion treatment of the metal foil is preferably set to 0.1 mg / m 2 to 50 mg / m 2 , which is more preferable. Should be set to 2 mg / m 2 to 20 mg / m 2 .

このようにバリア層５１に下地層を形成する場合には、バリア層５１に積層される熱接着層５２や保護層５３等の樹脂層が剥がれ難くデラミネーションの発生を防止できるため、金属製のバリア層５１の露出を確実に防止でき、バリア性を向上できるとともに、バリア層５１の腐食等を有効に防止することができる。 When the base layer is formed on the barrier layer 51 in this way, the resin layers such as the heat-adhesive layer 52 and the protective layer 53 laminated on the barrier layer 51 are hard to peel off and the occurrence of corrosion can be prevented. The exposure of the barrier layer 51 can be reliably prevented, the barrier property can be improved, and corrosion of the barrier layer 51 can be effectively prevented.

熱接着層５２は、熱可塑性の無延伸樹脂を用いるのが好ましい。例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレン（ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ等）、酸変性したポリオレフィン樹脂等の無延伸樹脂のフィルムやコート層、アイオノマー樹脂、ＥＭＡＡ（エチレン－メタクリル酸共重合樹脂）等によって構成するのが良い。 It is preferable to use a thermoplastic non-stretched resin for the heat-bonding layer 52. For example, it is composed of a film or coat layer of unstretched resin such as unstretched polypropylene (CPP), polyethylene (LDPE, LLDPE, HDPE, etc.), acid-modified polyolefin resin, ionomer resin, EMAA (ethylene-methacrylic acid copolymer resin), etc. It is good to do.

熱接着層５２の厚みは、５μｍ～１５０μｍに設定するのが良く、より好ましくは３０μｍ～１００μｍに設定するのが良い。 The thickness of the heat-bonding layer 52 is preferably set to 5 μm to 150 μm, more preferably 30 μm to 100 μm.

熱接着層５２として上記特有の樹脂および厚さのものを使用する場合には、良好な熱融着性を確保できて、上下の表皮シート１０同士、表皮シート１０および単電池２間を強固に熱融着して固定できるため、表皮シート１０内、つまり筐体１内に単電池２を確実に固定でき、単電池２や単電池２に接続される後述のリード線２１ａ，２１ｂの位置ずれを確実に防止でき、短絡等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。さらに熱融着時等において熱接着層５２が流出し難く、金属製のバリア層５１の露出を防止でき、絶縁性および耐腐食性を向上させることができる。 When the heat-bonding layer 52 is made of the above-mentioned peculiar resin and thickness, good heat-sealing properties can be ensured, and the upper and lower skin sheets 10 and the skin sheets 10 and the cell 2 can be firmly connected to each other. Since it can be fixed by heat fusion, the cell 2 can be securely fixed in the skin sheet 10, that is, in the housing 1, and the lead wires 21a and 21b described later connected to the cell 2 and the cell 2 are displaced from each other. Can be reliably prevented, and problems such as short circuits can be reliably prevented. Further, the heat-bonding layer 52 is less likely to flow out during heat fusion or the like, the metal barrier layer 51 can be prevented from being exposed, and the insulating property and corrosion resistance can be improved.

保護層５３は、２軸延伸フィルムを貼り付けて形成するのが好ましい。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の２軸延伸ポリエステルのフィルム、ＰＡ６、ＰＡ６６等の２軸延伸ポリアミド（ＯＮＹ）フィルム、２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムを貼り付けて形成するのが好ましい。 The protective layer 53 is preferably formed by sticking a biaxially stretched film. For example, biaxially stretched polyester films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) and polybutylene terephthalate (PBT), biaxially stretched polyamide (ONY) films such as PA6 and PA66, biaxially stretched polypropylene (OPP). It is preferably formed by pasting a film.

保護層５３の厚みは、５μｍ～１００μｍに設定するのが良く、より好ましくは９μｍ～５０μｍに設定するのが良い。保護層５３として上記特有の樹脂および厚さのものを使用する場合には、保護層５３として十分な強度を得ることができ、耐突き刺し性等を向上できて、金属製のバリア層５１の露出を防止でき、電気絶縁性や耐腐食性をより一層向上させることができる。 The thickness of the protective layer 53 is preferably set to 5 μm to 100 μm, more preferably 9 μm to 50 μm. When the protective layer 53 is made of the above-mentioned specific resin and thickness, sufficient strength can be obtained as the protective layer 53, piercing resistance and the like can be improved, and the metal barrier layer 51 is exposed. Can be prevented, and electrical insulation and corrosion resistance can be further improved.

また保護層５３としては、熱接着層５２を構成する樹脂よりも融点が高いもの、好ましくは融点が１０℃以上高いものを使用するのが好ましい。すなわち保護層５３として融点が高いものを使用する場合、熱接着層５２を加熱によって熱融着（熱接着）する際に保護層５３への熱による悪影響を回避することができる。 Further, as the protective layer 53, it is preferable to use a layer having a melting point higher than that of the resin constituting the heat-bonding layer 52, preferably a layer having a melting point higher than that of 10 ° C. or higher. That is, when a protective layer 53 having a high melting point is used, it is possible to avoid adverse effects due to heat on the protective layer 53 when the heat-bonding layer 52 is heat-sealed (heat-bonded) by heating.

以上の構成のラミネート材Ｌ１が、上下各表皮シート用のシート素材とし、そのシート素材が凹陥成形されて裁断されることによって、表皮シート１０が形成される。そして後述するように、上下両表皮シート１０のフランジ部１２同士が熱融着（熱接着）されることによって、蓄電モジュール用筐体１が形成される。この筐体１においては、上下の表皮シート１０の両凹陥部１１によって直方体形状の電池収容部１５が形成される。 The laminated material L1 having the above configuration is used as a sheet material for each of the upper and lower skin sheets, and the sheet material is recessed and cut to form the skin sheet 10. Then, as will be described later, the flange portions 12 of the upper and lower skin sheets 10 are heat-sealed (heat-bonded) to form the storage module housing 1. In the housing 1, a rectangular parallelepiped battery accommodating portion 15 is formed by both concave portions 11 of the upper and lower skin sheets 10.

図２および図３に示すように、本第１実施形態において採用される単電池２は、市販の角形９Ｖ乾電池である。言うまでもなく、この単電池２は、角形の形状で一面に正極および負極が並んで配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the cell 2 adopted in the first embodiment is a commercially available square 9V dry cell. Needless to say, the cell 2 has a square shape in which a positive electrode and a negative electrode are arranged side by side on one surface.

なお本発明においては、筐体１内に収容される単電池としては、単独で使用可能な電池、すなわちケース内に電池要素が封入されて、正極負極等の電極が外部に設けられた電池であればどのような電池でも採用することができる。例えば金属製ケース内に電池要素が封入された上記角形乾電池や円筒形乾電池、プラスチックケース内に電池要素が封入された電池、ラミネート材等の袋状のフィルムに電池要素が封入されたラミネート電池（ラミ電池）等の電池を採用することができる。さらに本発明においては、筐体１内に収容される電池は、一次電池に限られず、二次電池であっても良い。 In the present invention, the single battery housed in the housing 1 is a battery that can be used independently, that is, a battery in which a battery element is enclosed in a case and electrodes such as a positive electrode and a negative electrode are provided externally. Any battery can be used as long as it is available. For example, the above-mentioned square dry battery or cylindrical dry battery in which a battery element is enclosed in a metal case, a battery in which a battery element is enclosed in a plastic case, or a laminated battery in which a battery element is enclosed in a bag-shaped film such as a laminating material ( Batteries such as Lami batteries) can be used. Further, in the present invention, the battery housed in the housing 1 is not limited to the primary battery, but may be a secondary battery.

また電極としてはタブリード８ａ，８ｂが用いられる。タブリード８ａ，８ｂは、帯板状のタブリード本体８１と、タブリード本体８１の中央部の両面に設けられる被覆フィルム８２とを備えている。なお被覆フィルム８２は、表皮シート１０のフランジ部１２に対応して設けられており、後述するようにフランジ部１２に熱融着して固定される。 Further, tab leads 8a and 8b are used as electrodes. The tab leads 8a and 8b include a strip-shaped tab lead main body 81 and a coating film 82 provided on both sides of the central portion of the tab lead main body 81. The covering film 82 is provided corresponding to the flange portion 12 of the skin sheet 10, and is heat-sealed and fixed to the flange portion 12 as described later.

そして図２および図３に示すように本実施形態においては、３個の単電池２がその各電極側が右側に配置されるようにして、下側の表皮シート１０の凹陥部１１に並んで配置される。 Then, as shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the three cell batteries 2 are arranged side by side in the recessed portion 11 of the lower skin sheet 10 so that the electrode side thereof is arranged on the right side. Will be done.

また各単電池２には、その電極にリード線付の電池スナップ２１が装着されて、表皮シート１０のフランジ部１２の正極側端部（右側端部）上に正極タブリード８ａが配置されるとともに、負極側端部（左側端部）上に負極タブリード８ｂが配置される。また最も正極側（右側）に配置される単電池２における電池スナップ２１の正極リード線２１ａが、正極タブリード８ａの基端（内端）にハンダ付けによって接続固定されて、その正極タブリード８ａの先端（外端）が正極側の外方に引き出されるように配置される。さらに最も負極側（左側）に配置される単電池２における電池スナップ２１の負極リード線２１ｂが、負極タブリード８ｂの基端（内端）にハンダ付けによって接続固定されて、その負極タブリード８ｂの先端（外端）が負極側の外方に引き出されるように配置される。これにより複数の単電池２が両タブリード８ａ，８ｂ間において最も電位差が大きくなるように配置される。 Further, in each cell 2, a battery snap 21 with a lead wire is attached to the electrode thereof, and the positive electrode tab lead 8a is arranged on the positive electrode side end portion (right end portion) of the flange portion 12 of the skin sheet 10. The negative electrode tab lead 8b is arranged on the negative electrode side end portion (left end portion). Further, the positive electrode lead wire 21a of the battery snap 21 in the cell 2 arranged on the most positive electrode side (right side) is connected and fixed to the base end (inner end) of the positive electrode tab lead 8a by soldering, and the tip of the positive electrode tab lead 8a is connected and fixed. (Outer end) is arranged so as to be pulled out to the outside on the positive electrode side. Further, the negative electrode lead wire 21b of the battery snap 21 in the cell 2 arranged on the most negative electrode side (left side) is connected and fixed to the base end (inner end) of the negative electrode tab lead 8b by soldering, and the tip of the negative electrode tab lead 8b is connected and fixed. (Outer end) is arranged so as to be pulled out to the outside on the negative electrode side. As a result, the plurality of cell cells 2 are arranged so that the potential difference is the largest between the tab leads 8a and 8b.

このように下側表皮シート１０の凹陥部１１内に単電池２の下側半分を収容して、タブリード８ａ，８ｂをその被覆フィルム８２をフランジ部１２上に配置した後、上側表皮シート１０をその凹陥部１１内に単電池２の上側半分を収容し、かつフランジ部１２をタブリード８ａ，８ｂの被覆フィルム８２上に被せて、両表皮シート１０の両フランジ部１２同士を重ね合わせるように配置する。 In this way, the lower half of the cell 2 is accommodated in the recessed portion 11 of the lower skin sheet 10, the tab leads 8a and 8b are arranged on the flange portion 12 of the covering film 82, and then the upper skin sheet 10 is placed. The upper half of the cell 2 is housed in the recessed portion 11, and the flange portion 12 is placed on the covering films 82 of the tab leads 8a and 8b so as to overlap the flange portions 12 of both skin sheets 10. do.

この状態で、両表皮シート１０の両フランジ部１２を上下一対の加熱シール型で挟み込みながら加熱することにより、両フランジ部１２の熱接着層５２同士を熱融着して接合一体化するとともに、表皮シート１０のフランジ部１２とタブリード８ａ，８ｂの被覆フィルム８２との間を熱融着して接合一体化する。こうして上下の表皮シート１０によって単電池２を封入して蓄電モジュールが組み付けられる。 In this state, by heating while sandwiching both flange portions 12 of both skin sheet 10 with a pair of upper and lower heating seal molds, the heat-bonding layers 52 of both flange portions 12 are heat-sealed and joined and integrated. The flange portion 12 of the skin sheet 10 and the coating films 82 of the tab leads 8a and 8b are heat-sealed to be joined and integrated. In this way, the cell 2 is enclosed by the upper and lower skin sheets 10 and the power storage module is assembled.

ここで本実施形態においては、筐体１を構成する表皮シート１０の凹陥部１１の内面と、単電池２の外面とを固着するようにしている。この固着手段としては、固着用テープを用いる手段と、熱融着（熱接着）を用いる手段と、接着剤を用いる手段とを例示できる。 Here, in the present embodiment, the inner surface of the recessed portion 11 of the skin sheet 10 constituting the housing 1 and the outer surface of the cell 2 are fixed to each other. Examples of the fixing means include a means using a fixing tape, a means using heat fusion (heat adhesion), and a means using an adhesive.

テープを用いる手段としては、粘着テープ等の両面テープを用いることができる。例えばフィルム基材（ＰＥＴ）の両面に、シリコン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤を塗布した両面粘着テープによって、単電池２の外周面を筐体１の内周面に固着することができる。 As a means for using the tape, a double-sided tape such as an adhesive tape can be used. For example, the outer peripheral surface of the cell 2 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 1 by a double-sided adhesive tape coated with a silicon-based adhesive, an acrylic-based adhesive, and a rubber-based adhesive on both sides of a film base material (PET). be able to.

また熱融着を用いる手段としては、単電池２の外層に用いられている材質に対し、熱接着可能な樹脂を予め、表皮シート１０の内層として積層しておけば、表皮シート１０の単電池２に対応する部分を加熱・加圧することによって、単電池２の外周面を筐体１の内周面に固着することができる。 Further, as a means for using heat fusion, if a heat-adhesible resin is laminated in advance as the inner layer of the skin sheet 10 with respect to the material used for the outer layer of the cell 2, the cell of the skin sheet 10 is used. By heating and pressurizing the portion corresponding to 2, the outer peripheral surface of the cell 2 can be fixed to the inner peripheral surface of the housing 1.

ここで参考までに、単電池が円筒形乾電池や角形乾電池の場合、最外層は、絶縁性、熱収縮性の樹脂チューブ（ポリオレフィン製、塩化ビニル製等）で覆われている。さらに単電池がラミネート電池の場合、最外層はＰＥＴフィルム、またはＯＮＹフィルムによって封止されている。従って最外層がポリオレフィン製チューブの円筒形乾電池の場合、表皮シート１０の内層にＣＰＰフィルムまたはＬＤＰＥフィルム、ＬＬＤＰＥフィルムを用いれば良い。さらに最外層が塩化ビニル製チューブの角形乾電池の場合は、表皮シート１０の内層に、変性ＰＰフィルムまたは変性ＰＥフィルムを用いれば良い。さらに最外層がＰＥＴフィルムまたはＯＮＹフィルムのラミネート電池の場合は、表皮シート１０の内層に変性ＰＰフィルムを用いれば良い。 Here, for reference, when the cell is a cylindrical dry cell or a square dry cell, the outermost layer is covered with an insulating and heat-shrinkable resin tube (made of polyolefin, vinyl chloride, etc.). Further, when the cell is a laminated battery, the outermost layer is sealed with a PET film or an ONY film. Therefore, when the outermost layer is a cylindrical dry cell made of a polyolefin tube, a CPP film, an LDPE film, or an LLDPE film may be used for the inner layer of the skin sheet 10. Further, when the outermost layer is a square dry cell made of a vinyl chloride tube, a modified PP film or a modified PE film may be used for the inner layer of the skin sheet 10. Further, when the outermost layer is a laminated battery of PET film or ONY film, a modified PP film may be used for the inner layer of the skin sheet 10.

また接着剤を用いる手段としては、単電池２の外層に、予め、熱接着可能な接着剤を塗布、乾燥させて接着剤層を形成しておけば、表皮シート１０の単電池２に対応する部分を加熱・加圧することによって、単電池２の外周面を筐体１の内周面に固着することができる。この接着剤の一例としては、ブロックイソシアネートを硬化剤とした変性ＰＰ系接着剤を挙げることができる。 Further, as a means of using an adhesive, if an adhesive that can be thermally adhered is applied to the outer layer of the cell 2 in advance and dried to form an adhesive layer, it corresponds to the cell 2 of the skin sheet 10. By heating and pressurizing the portion, the outer peripheral surface of the cell 2 can be fixed to the inner peripheral surface of the housing 1. As an example of this adhesive, a modified PP adhesive using blocked isocyanate as a curing agent can be mentioned.

なお単電池２の外面と表皮シート１０の内面とを熱接着するに際して、既述したように表皮シート１０および単電池２間の熱接着処理と、表皮シート１０同士の熱接着（封止）処理とを同時に行う１段シール（１段シール方式）を採用しても良いし、別々に行う２段シール（２段シール方式）を採用しても良い。 When the outer surface of the cell 2 and the inner surface of the skin sheet 10 are heat-bonded, as described above, the heat-bonding treatment between the skin sheet 10 and the cell 2 and the heat-bonding (sealing) treatment between the skin sheets 10 are performed. A one-step seal (one-step seal method) in which the above steps are performed simultaneously may be adopted, or a two-step seal (two-step seal method) in which the steps are performed separately may be adopted.

こうして作製された本実施形態の蓄電モジュールにおいては、そのタブリード８ａ，８ｂを電動機の電力供給部に接続して電力を供給することによって電動機を駆動するものである。 In the power storage module of the present embodiment manufactured in this way, the tab leads 8a and 8b are connected to the power supply unit of the motor to supply electric power to drive the motor.

以上の構成の本実施形態の蓄電モジュールによれば、筐体１がラミネート材Ｌ１製の表皮シート１０によって構成されているため、金属製の筐体を使用する場合と比較して、軽量化を図ることができるとともに、十分な電気絶縁性を確保することができる。 According to the power storage module of the present embodiment having the above configuration, since the housing 1 is composed of the skin sheet 10 made of the laminated material L1, the weight is reduced as compared with the case where the metal housing is used. In addition to being able to achieve this, sufficient electrical insulation can be ensured.

また本実施形態の蓄電モジュールにおいては、表皮シート１０を構成するラミネート材Ｌ１のバリア層５１が特定のステンレス箔によって構成されているため、表皮シート１０の軽量化を図りつつ、成形加工性を向上でき、さらに成形後の形状保持性（強度）も向上させることができる。従って表皮シート１０により形成された筐体１０は、十分な耐衝撃性および耐振動性を得ることができ、外部から衝撃や振動を受けたとしても、有害な変形や破損を防止でき、筐体１内に収容されている単電池２や電池スナップ２１およびそのリード線２１ａ，２１ｂの変形や位置ずれによる短絡の発生も確実に防止できて、耐久性も一層向上できて、高品質の蓄電モジュールを得ることができる。 Further, in the power storage module of the present embodiment, since the barrier layer 51 of the laminated material L1 constituting the skin sheet 10 is made of a specific stainless steel foil, the weight of the skin sheet 10 is reduced and the molding processability is improved. It is possible to improve the shape retention (strength) after molding. Therefore, the housing 10 formed of the skin sheet 10 can obtain sufficient impact resistance and vibration resistance, and even if it receives an impact or vibration from the outside, it can prevent harmful deformation or breakage, and the housing can be prevented from being harmfully deformed or damaged. A high-quality power storage module that can surely prevent the occurrence of a short circuit due to deformation or misalignment of the cell 2 and the battery snap 21 and their lead wires 21a and 21b housed in 1 and further improve the durability. Can be obtained.

また本実施形態においては、表皮シート１０のバリア層５１が、ステンレス箔によって構成されているため、バリア層５１によって伝熱性を確保することができる。このため放熱性を向上させることができ、筐体１内に熱がこもって、高熱による悪影響が単電池２等に及ぶような不具合を確実に防止することができる。 Further, in the present embodiment, since the barrier layer 51 of the skin sheet 10 is made of stainless steel foil, the barrier layer 51 can ensure heat transfer. Therefore, it is possible to improve the heat dissipation, and it is possible to surely prevent the trouble that the heat is trapped in the housing 1 and the adverse effect of the high heat extends to the cell 2 and the like.

なお上記実施形態においては、筐体１内に単電池２を３つ収容する場合を例に挙げて説明したが、本発明において電池の収容数は、２つ以上であれば特に限定されるものではない。 In the above embodiment, the case where three cells 2 are accommodated in the housing 1 has been described as an example, but in the present invention, the number of batteries accommodated is particularly limited as long as it is two or more. is not.

また上記実施形態においては、２枚の表皮シート１０を用いて筐体１を形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、１枚の表皮シートを２つ折りするように折り曲げて、筐体を形成しても良いし、３枚以上の表皮シートを用いて筐体を形成するようにしても良い。 Further, in the above embodiment, the case where the housing 1 is formed by using two skin sheets 10 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and in the present invention, one skin sheet is folded in half. The housing may be formed by bending as described above, or the housing may be formed by using three or more skin sheets.

また上記実施形態においては、凹陥成形された表皮シート１０（成形品）を用いる場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明において、成形されない平面状の２枚の表皮シート（非成形品）を重ね合わせて外周縁部を熱接着することにより袋状の筐体を形成するようにしても良い。さらに複数の表皮シートを用いて筐体を形成するに際して、一部の表皮シートのみを成形品とし、他の表皮シートを非成形品として、筐体を形成するようにしても良い。 Further, in the above embodiment, the case where the concave-molded skin sheet 10 (molded product) is used has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and in the present invention, two flat skin sheets (non-molded) are not formed. A bag-shaped housing may be formed by superimposing (molded products) and heat-bonding the outer peripheral edges. Further, when forming the housing using a plurality of skin sheets, only a part of the skin sheets may be used as a molded product, and the other skin sheets may be used as a non-molded product to form the housing.

Figure 2022084200000002
Figure 2022084200000002

＜実施例１＞
以下に説明するように実施例および比較例では、図１～図３に示す上記実施形態の蓄電モジュールと同様な形状の蓄電モジュールを作製した。 <Example 1>
As described below, in Examples and Comparative Examples, a power storage module having the same shape as the power storage module of the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 3 was manufactured.

（１）表皮シート１０の作製
表１に示すようにＳＵＳ３０４（ＪＩＳ記号）によって構成されるステンレス箔製のバリア層５１（厚さ５０μｍ）の内面に、厚さ４０μｍのウレタン系接着剤（厚さ３μｍ）を介して、厚さ４０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムを貼り合わせて熱接着層５２を積層するとともに、バリア層５１（ステンレス箔）の他面（外面）にウレタン系接着剤（厚さ３μｍ）を介して、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを貼り合わせて、保護層５３を積層することにより、ラミネート材Ｌ１を準備した。 (1) Preparation of Skin Sheet 10 As shown in Table 1, a urethane-based adhesive (thickness) having a thickness of 40 μm is formed on the inner surface of a barrier layer 51 (thickness 50 μm) made of stainless steel foil composed of SUS304 (JIS symbol). An unstretched polypropylene (CPP) film having a thickness of 40 μm is laminated via 3 μm) to laminate the heat-bonding layer 52, and a urethane-based adhesive (thickness) is applied to the other surface (outer surface) of the barrier layer 51 (stainless foil). The laminating material L1 was prepared by laminating a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm through the 3 μm) and laminating the protective layer 53.

なおバリア層５１としてのステンレス箔において、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１）に準拠して測定した伸びは４８％であり、ＪＩＳ Ｚ２２４４（２００９）に準拠して測定したビッカース硬度は１４８であり、ＪＩＳ Ｚ２２８０（１９９３）に準拠して測定した縦弾性係数は１９３ｋＮ／ｍｍ２である。 In the stainless steel foil as the barrier layer 51, the elongation measured according to JIS Z2241 (2011) is 48%, and the Vickers hardness measured according to JIS Z2244 (2009) is 148, and JIS Z2280 (1993). ) Is measured in accordance with 193 kN / mm 2 .

上記ラミネート材Ｌ１を幅１００ｍｍ、長さ２５０ｍｍの大きさに裁断し、その裁断したラミネート材Ｌ１を深絞り成形して、熱接着層５２が内側に配置された、幅２７ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、深さ９ｍｍの直方体形状の凹陥部１１を形成し、周縁部を切断して幅１０ｍｍのフランジ部１２を形成して、下側の表皮シート１０を作製した。 The laminated material L1 is cut into a size of 100 mm in width and 250 mm in length, and the cut laminated material L1 is deep-drawn and molded so that the heat-bonding layer 52 is arranged inside, 27 mm in width, 150 mm in length, and deep. A rectangular parallelepiped recessed portion 11 having a size of 9 mm was formed, and a flange portion 12 having a width of 10 mm was formed by cutting a peripheral portion to prepare a lower skin sheet 10.

上記ラミネート材Ｌ１を同様に深絞り成形して切断することにより上側の表皮シート１０を作成した。 The upper skin sheet 10 was prepared by similarly deep-drawing and cutting the laminated material L1.

（２）タブリード８ａ，８ｂの作製
タブリード８ａ，８ｂとして、タブリード本体８１の中央部両面に被覆フィルム８２が接着されたものを準備した。 (2) Preparation of Tab Leads 8a and 8b As the tab leads 8a and 8b, those in which the coating film 82 was adhered to both sides of the central portion of the tab lead main body 81 were prepared.

この際、正極タブリード８ａにおけるタブリード本体８１を、厚さ０．２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍのアルミニウム製の板材によって構成し、被覆フィルム８２を、無水マレイン酸変性ポリプロピレン（三菱ケミカル製「モディックP502」）を原料とする、厚さ０．１ｍｍ、幅１４ｍｍ、長さ１５ｍｍの大きさのフィルムによって構成した。 At this time, the tab lead main body 81 of the positive positive tab lead 8a is made of an aluminum plate having a thickness of 0.2 mm, a width of 10 mm, and a length of 30 mm, and the coating film 82 is made of maleic anhydride-modified polypropylene (“Modic P502” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. It was made of a film having a thickness of 0.1 mm, a width of 14 mm, and a length of 15 mm, which was made from a raw material.

負極タブリード８ｂにおけるタブリード本体８１を、厚さ０．２ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍのニッケル製の板材によって構成し、被覆フィルム８２を、上記正極タブリード８ａの被覆フィルム８２と同様のものによって構成した。 The tab lead main body 81 in the negative electrode tab lead 8b was made of a nickel plate having a thickness of 0.2 mm, a width of 10 mm, and a length of 30 mm, and the coating film 82 was made of the same coating film 82 as that of the positive electrode tab lead 8a. ..

（３）単電池の準備
単電池２として、角形の９Ｖ乾電池を３個準備した（図２，３等参照）。なお各単電池２の上下両面には、単電池２を筐体１に固着するための３Ｍ(スリーエムジャパン）社製の両面粘着テープ（幅１５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍ）を貼り付けた。 (3) Preparation of cell cells Three square 9V dry batteries were prepared as cell cells 2 (see FIGS. 2 and 3). Double-sided adhesive tape (width 15 mm x length 30 mm x thickness 0.8 mm) manufactured by 3M (3M Japan) for fixing the cell 2 to the housing 1 is attached to the upper and lower sides of each cell 2. Attached.

（４）蓄電モジュールの組立
図１～図３の実施形態と同様にして、下側の表皮シート１０の凹陥部１１内に、電池スナップ２１で直列に接続した３個の単電池（９Ｖ乾電池）２を収容しつつ、最も正極側の電池スナップ２１の正極リード線２１ａを、正極タブリード８ａの基端（内端）にハンダ付けするとともに、最も負極側の電池スナップ２１の負極リード線２１ｂを、負極タブリード８ｂの基端（内端）にハンダ付けした。 (4) Assembling the power storage module In the same manner as in the embodiments of FIGS. 1 to 3, three single batteries (9V dry batteries) connected in series by the battery snap 21 in the recessed portion 11 of the lower skin sheet 10. While accommodating 2, the positive electrode lead wire 21a of the battery snap 21 on the most positive electrode side is soldered to the base end (inner end) of the positive electrode tab lead 8a, and the negative electrode lead wire 21b of the battery snap 21 on the most negative electrode side is attached. It was soldered to the base end (inner end) of the negative electrode tab lead 8b.

次に、下側の表皮シート１０に収容された単電池２を覆うようにして、上側の表皮シート１０を配置して、下側表皮シート１０のフランジ部１２上に上側表皮シート１０のフランジ部１２を重ね合わせて配置する。この際、タブリード８ａ，８ｂの被覆フィルム８２を上下両表皮シート１０のフランジ部１２間に挟み込むようにして、タブリード８ａ，８ｂの先端（外端）を外部に引き出すように配置した。これにより仮組状態（非接合状態）の蓄電モジュールを作製した。この仮組品においては、単電池２の上下両面に貼着された両面粘着テープが、上下両表皮シート１０の凹陥部内面に接着可能な状態に配置されている。 Next, the upper skin sheet 10 is arranged so as to cover the cell 2 housed in the lower skin sheet 10, and the flange portion of the upper skin sheet 10 is placed on the flange portion 12 of the lower skin sheet 10. 12 are overlapped and arranged. At this time, the covering films 82 of the tab leads 8a and 8b were arranged so as to be sandwiched between the flange portions 12 of the upper and lower skin sheets 10 so that the tips (outer ends) of the tab leads 8a and 8b could be pulled out to the outside. As a result, a power storage module in a temporarily assembled state (non-junction state) was manufactured. In this temporary assembly, the double-sided adhesive tapes attached to the upper and lower surfaces of the cell 2 are arranged so as to be adhereable to the inner surfaces of the recessed portions of the upper and lower skin sheets 10.

続いてこの仮組品を２段シール方式で熱接着処理を行った。１段目のシールでは、上下からシール金型によって、上下両表皮シート１０における外周縁部の両フランジ部１２を挟み込んだ状態で加熱して、フランジ部１２同士を熱融着するとともに、フランジ部１２およびタブリード８ａ，８ｂの被覆フィルム８２間を熱融着して、単電池２を表皮シート１０（筐体１）で密封した。 Subsequently, this temporary assembly was heat-bonded by a two-stage sealing method. In the first-stage seal, the flange portions 12 are heat-sealed and the flange portions are heated by sandwiching the flange portions 12 of the outer peripheral edges of the upper and lower skin sheets 10 from above and below with a seal mold. The covering films 82 between the 12 and the tab leads 8a and 8b were heat-sealed, and the cell 2 was sealed with the skin sheet 10 (housing 1).

２段目のシールでは、上下からシール金型によって表皮シート１０の凹陥部１１の底壁部（上壁部）を押圧して単電池２の両面に押し当てた状態で加熱して、表皮シート１０の凹陥部内面を単電池２の外面に熱接着した。これにより実施例１の蓄電モジュールを作製した。 In the second-stage seal, the bottom wall portion (upper wall portion) of the recessed portion 11 of the skin sheet 10 is pressed from above and below by the seal mold and heated while being pressed against both sides of the cell 2 to heat the skin sheet. The inner surface of the recessed portion 10 was heat-bonded to the outer surface of the cell 2. As a result, the power storage module of Example 1 was produced.

なお１段目のシール条件は、１９０℃×０．３ＭＰａ×７秒であり、２段目のシール条件は、６０℃×０．３ＭＰａ×７秒である。 The first-stage sealing condition is 190 ° C. × 0.3 MPa × 7 seconds, and the second-stage sealing condition is 60 ° C. × 0.3 MPa × 7 seconds.

なお、１段目および２段目のシール金型としては、いずれも伝熱性ゴムを装着しない金属製のものを使用した。 As the first-stage and second-stage seal dies, metal ones without heat-conducting rubber were used.

＜実施例２＞
表１に示すように、ラミネート材Ｌ１として、バリア層５１が、ＳＵＳ３１６（ＪＩＳ記号）によって構成される厚さ８０μｍのステンレス箔（伸び５２％、ビッカース硬度１５５、縦弾性係数１９３ｋＮ／ｍｍ２）を用いた以外は、上記実施例１と同様にして、実施例２の蓄電モジュールを作製した。 <Example 2>
As shown in Table 1, as the laminate material L1, the barrier layer 51 is made of a stainless steel foil (elongation 52%, Vickers hardness 155, longitudinal elastic modulus 193 kN / mm 2 ) having a thickness of 80 μm composed of SUS316 (JIS symbol). A power storage module of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 above except that it was used.

＜比較例１＞
表１に示すように、バリア層５１が、ＳＵＳ４３０（ＪＩＳ記号）によって構成される厚さ５０μｍのフェライト系ステンレス箔（伸び２１％、ビッカース硬度１４０、縦弾性係数２００ｋＮ／ｍｍ２）を用いた以外は、実施例１と同じラミネート材Ｌ１を準備し、このラミネート材Ｌ１を用いて、実施例１と同様に、表皮シート１０を作製した。 <Comparative Example 1>
As shown in Table 1, the barrier layer 51 uses a ferrite stainless steel foil (elongation 21%, Vickers hardness 140, longitudinal elastic modulus 200 kN / mm 2 ) having a thickness of 50 μm composed of SUS430 (JIS symbol). Prepared the same laminate material L1 as in Example 1, and used this laminate material L1 to prepare a skin sheet 10 in the same manner as in Example 1.

続いて各単電池２に、両面粘着テープを貼り付けずに、それ以外は、上記実施例１と同様に仮組品を作製した。 Subsequently, a temporary assembly was produced in the same manner as in Example 1 above, except that the double-sided adhesive tape was not attached to each cell 2.

この仮組品に対し、１段シール方式で熱接着処理を行った。すなわち、上下からシール金型によって、外周縁部の両フランジ部１２を熱融着するとともに、フランジ部１２およびタブリード８ａ，８ｂの被覆フィルム８２間を熱融着して、単電池２を表皮シート１０（筐体１）で密封して、比較例１の蓄電モジュールを作製した。このときのシール条件は、実施例１の１段目のシール条件と同様である。 This temporary assembly was heat-bonded by a one-stage sealing method. That is, both flange portions 12 of the outer peripheral edge portion are heat-sealed from above and below, and the flange portions 12 and the coating films 82 of the tab leads 8a and 8b are heat-sealed to attach the cell 2 to the skin sheet. The power storage module of Comparative Example 1 was produced by sealing with 10 (housing 1). The sealing conditions at this time are the same as the sealing conditions of the first stage of the first embodiment.

なおこの比較例１の蓄電モジュールにおいては、単電池２と、筐体１との間は固着されておらず、離脱可能な状態となっている。 In the power storage module of Comparative Example 1, the cell 2 and the housing 1 are not fixed to each other and are in a detachable state.

＜成形性の評価＞
実施例および比較例の各ラミネート材を、上記と同様に裁断して深絞り成形して、実施例および比較例の各試験品（深絞り成形品）を得た。 <Evaluation of formability>
Each of the laminated materials of Examples and Comparative Examples was cut in the same manner as described above and deep-drawn to obtain each test product (deep-drawn molded product) of Examples and Comparative Examples.

各試験品に対し、暗室にて光透過法により成形クラック、ピンホール等の有無を確認して各試験品の成形性を評価した。その結果、成形クラックおよびピンホールが無いものを良好「○」と評価し、成形クラックおよびピンホールの少なくともいずれかが有るものを不良「×」と評価した。その結果を表１に併せて示す。 For each test product, the presence or absence of molding cracks, pinholes, etc. was confirmed by a light transmission method in a dark room, and the moldability of each test product was evaluated. As a result, those having no molding cracks and pinholes were evaluated as good "◯", and those having at least one of molding cracks and pinholes were evaluated as defective "x". The results are also shown in Table 1.

＜形状安定性の評価＞
実施例および比較例において、表皮シート１０を深絞り成形した後、そのまま１分間静置してノギスにて凹陥部中央部の最大深さを測定した。そして各成形品における凹陥部中央部の最大深さの変形量に基づいて形状安定性を評価した。評価基準としては、最大深さ９ｍｍ～９．１ｍｍ以下（変形量０．１ｍｍ以下）の場合は優秀「◎」と評価し最大深さ９．１ｍｍ超、９．５ｍｍ以下（変形量０．１ｍｍ超、０．５ｍｍ以下）の場合は良好「○」と評価し、最大深さ９．５ｍｍ超、１０ｍｍ以下（変形量０．５ｍｍ超、１．０ｍｍ以下）の場合は普通「△」と評価し、最大深さ１０ｍｍ超（変形量１．０ｍｍ超）の場合は不良「×」と評価した。その結果を表１に併せて示す。 <Evaluation of shape stability>
In Examples and Comparative Examples, the skin sheet 10 was deep-drawn and then allowed to stand for 1 minute, and the maximum depth of the central portion of the recess was measured with a caliper. Then, the shape stability was evaluated based on the amount of deformation of the maximum depth of the central portion of the recess in each molded product. As an evaluation standard, when the maximum depth is 9 mm to 9.1 mm or less (deformation amount 0.1 mm or less), it is evaluated as excellent "◎" and the maximum depth is more than 9.1 mm and 9.5 mm or less (deformation amount 0.1 mm). If it is super, 0.5 mm or less, it is evaluated as good "○", and if the maximum depth is more than 9.5 mm, 10 mm or less (deformation amount is more than 0.5 mm, 1.0 mm or less), it is usually evaluated as "△". However, when the maximum depth was more than 10 mm (deformation amount was more than 1.0 mm), it was evaluated as defective "x". The results are also shown in Table 1.

＜導通性の評価＞
実施例および比較例の各蓄電モジュールにおいて、正極タブリード８ａおよび陰極タブリード８ｂ間の電圧をテスターで測定した。その結果を表１に併せて示す。 <Evaluation of continuity>
In each storage module of Examples and Comparative Examples, the voltage between the positive electrode tab lead 8a and the cathode tab lead 8b was measured with a tester. The results are also shown in Table 1.

＜耐内圧性の評価＞
厚さ１ｍｍ×直径φ１０ｍｍのシリコンゴムに通した直径φ１ｍｍのシリンジ針を、実施例および比較例の各蓄電モジュールに突き刺し、その針を介して空気を注入して蓄電モジュール内に０．２ＭＰａの圧力（空気圧）を１分間付与し、各蓄電モジュールの変形量を測定した。変形量は蓄電モジュールにおいて、圧力を付与する前の状態と、圧力を付与している間との差（最大変形量）を測定した。そして、変形量（膨出量）が０．１ｍｍ以下のものは優秀「◎」、０．１ｍｍ超０．３ｍｍ以下のものは良好「○」、０．３ｍｍ超０．６ｍｍ以下のものは普通「△」、０．６ｍｍ超のものは不良「×」として評価した。その評価結果を表１に併せて示す。 <Evaluation of internal pressure resistance>
A syringe needle having a diameter of φ1 mm passed through a silicon rubber having a thickness of 1 mm and a diameter of φ10 mm is pierced into each power storage module of Examples and Comparative Examples, and air is injected through the needle to inject air into the power storage module at a pressure of 0.2 MPa. (Air pressure) was applied for 1 minute, and the amount of deformation of each power storage module was measured. For the amount of deformation, the difference (maximum amount of deformation) between the state before the pressure was applied and the time when the pressure was applied was measured in the power storage module. If the amount of deformation (bulging amount) is 0.1 mm or less, it is excellent "◎", if it is more than 0.1 mm and 0.3 mm or less, it is good "○", and if it is more than 0.3 mm and 0.6 mm or less, it is normal. Those with "Δ" and more than 0.6 mm were evaluated as defective "x". The evaluation results are also shown in Table 1.

＜耐外圧性の評価＞
コンクリート製の基台上に、実施例および比較例の蓄電モジュールを載置し、その上から厚さ１０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×幅６０ｍｍのアルミニウム板を載置し、０．５ＭＰａの圧力を５分間加えた後、各蓄電モジュールを取り出して、変形具合を観察した。その観察において、単電池２が存在する部分には変形は認められなかったため、それらが存在しない空洞部（隣り合う乾電池間の隙間部分）の変形具合を観察した。そして変形がなかったものは良好「○」、変形があったものは不良「×」と評価した。その評価結果を表１に併せて示す。 <Evaluation of external pressure resistance>
The power storage modules of Examples and Comparative Examples are placed on a concrete base, and an aluminum plate having a thickness of 10 mm, a length of 200 mm, and a width of 60 mm is placed on the storage modules, and a pressure of 0.5 MPa is applied for 5 minutes. After the addition, each power storage module was taken out and the degree of deformation was observed. In the observation, no deformation was observed in the portion where the cell 2 was present, so the degree of deformation of the cavity portion (the gap portion between the adjacent dry cells) in which they were not present was observed. Those without deformation were evaluated as good "○", and those with deformation were evaluated as "×". The evaluation results are also shown in Table 1.

表１から明らかなように、実施例１，２の蓄電モジュールは、良好な成形性および形状安定性を確保しつつ、比較例１の蓄電モジュールと比べて、耐内圧性および耐外圧性に優れているのが判る。 As is clear from Table 1, the power storage modules of Examples 1 and 2 are excellent in internal pressure resistance and external pressure resistance as compared with the power storage modules of Comparative Example 1 while ensuring good moldability and shape stability. You can see that it is.

この発明の蓄電モジュール用筐体は、大容量大電流の電力を供給する際に使用されるパワーモジュール用の筐体として好適に用いることができる。 The housing for a power storage module of the present invention can be suitably used as a housing for a power module used when supplying electric power having a large capacity and a large current.

１：筐体
１０：表皮シート
１５：電池収容部
２：単電池
５１：バリア層
５２：熱融着層
５３：保護層
Ｌ１：ラミネート材
1: Housing 10: Skin sheet 15: Battery housing 2: Battery 51: Barrier layer 52: Heat fusion layer 53: Protective layer L1: Laminate material

Claims (6)

表皮シートによって覆われた電池収容部を備え、ケース内に電池要素が封入された単電池が前記電池収容部に複数収容可能に構成された蓄電モジュール用筐体であって、
前記表皮シートが、バリア層と、そのバリア層の内面側に積層された樹脂製の熱接着層と、前記バリア層の外面側に積層された樹脂製の保護層とを備えたラミネート材によって構成され、
前記バリア層は、オーステナイト系のステンレスによって構成されるとともに、伸びが４０％～６０％、ビッカース硬度が１４０～２００、縦弾性係数が１９０ｋＮ／ｍｍ２～２１０ｋＮ／ｍｍ２に調整されていることを特徴とする蓄電モジュール用筐体。 A housing for a power storage module having a battery accommodating portion covered with a skin sheet and having a battery element enclosed in a case so that a plurality of single batteries can be accommodated in the battery accommodating portion.
The skin sheet is composed of a laminated material including a barrier layer, a resin-made heat-adhesive layer laminated on the inner surface side of the barrier layer, and a resin-made protective layer laminated on the outer surface side of the barrier layer. Being done
The barrier layer is made of austenitic stainless steel and has an elongation of 40% to 60%, a Vickers hardness of 140 to 200, and a longitudinal elastic modulus of 190 kN / mm 2 to 210 kN / mm 2 . A characteristic housing for a power storage module. 前記電池収容部の内面が、単電池の外面に固着可能に構成されている請求項１に記載の蓄電モジュール用筐体。 The housing for a power storage module according to claim 1, wherein the inner surface of the battery accommodating portion is configured so as to be fixed to the outer surface of the cell. 前記バリア層の厚さが、２０μｍ～１５０μｍに調整されている請求項１または２に記載の蓄電モジュール用筐体。 The housing for a power storage module according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the barrier layer is adjusted to 20 μm to 150 μm. 重ね合わされた２枚の前記表皮シートが、互いの外周縁部同士が接合されて形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール用筐体。 The housing for a power storage module according to any one of claims 1 to 3, wherein the two stacked skin sheets are formed by joining the outer peripheral edges of each other. 請求項１～４のいずれか１項に記載の筐体を備え、
ケース内に電池要素が封入された単電池が、前記筐体の電池収容部に複数収容されていることを特徴とする蓄電モジュール。 The housing according to any one of claims 1 to 4 is provided.
A power storage module characterized in that a plurality of cell cells in which a battery element is enclosed in a case are housed in a battery housing portion of the housing. 前記電池収容部の内面が、単電池の外面に固着されている請求項５に記載の蓄電モジュール。
The power storage module according to claim 5, wherein the inner surface of the battery accommodating portion is fixed to the outer surface of the cell.
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